java实现2048小游戏（详细注解）

一、实现效果

二、实现代码

Check表示格子，GameView实现游戏视图界面及功能，是核心。

Check.java

import java.awt.Color;
import java.awt.Font;// 方格类
public class Check {public int value;Font font1 = new Font("宋体", Font.BOLD, 46);Font font2 = new Font("宋体", Font.BOLD, 40);Font font3 = new Font("宋体", Font.BOLD, 34);Font font4 = new Font("宋体", Font.BOLD, 28);Font font5 = new Font("宋体", Font.BOLD, 22);public Check() {value = 0; //value为方格中数字}//字体颜色public Color getForeground() {switch (value) {case 0:return new Color(0xcdc1b4);//0的颜色与背景色一致，相当于没有数字case 2:case 4:return Color.BLACK;default:return Color.WHITE;}}//字体背景颜色，即方格颜色public Color getBackground() {switch (value) {case 0:return new Color(0xcdc1b4);case 2:return new Color(0xeee4da);case 4:return new Color(0xede0c8);case 8:return new Color(0xf2b179);case 16:return new Color(0xf59563);case 32:return new Color(0xf67c5f);case 64:return new Color(0xf65e3b);case 128:return new Color(0xedcf72);case 256:return new Color(0xedcc61);case 512:return new Color(0xedc850);case 1024:return new Color(0xedc53f);case 2048:return new Color(0xedc22e);case 4096:return new Color(0x65da92);case 8192:return new Color(0x5abc65);case 16384:return new Color(0x248c51);default:return new Color(0x248c51);}}public Font getCheckFont() {if (value < 10) {return font1;}if (value < 100) {return font2;}if (value < 1000) {return font3;}if (value < 10000) {return font4;}return font5;}}

GameView.java

import java.awt.*;
import java.awt.event.KeyEvent;
import java.awt.event.KeyListener;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JPanel;public class GameView{private static final int jframeWidth = 405;//窗口宽高private static final int jframeHeight = 530;private static int score = 0;Font topicFont = new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 50);//主题字体Font scoreFont = new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 28);//得分字体Font explainFont = new Font("宋体", Font.PLAIN,20);//提示字体private JFrame jframeMain;private JLabel jlblTitle;private JLabel jlblScoreName;private JLabel jlblScore;private JLabel jlblTip;private GameBoard gameBoard;public GameView() {init();}public void init() {//1、创建窗口jframeMain = new JFrame("2048小游戏");jframeMain.setSize(jframeWidth, jframeHeight);jframeMain.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);jframeMain.setLocationRelativeTo(null);//窗口显示位置居中jframeMain.setResizable(false);jframeMain.setLayout(null);//设置绝对布局，以便后面可以用setBounds设置位置jlblTitle = new JLabel("2048", JLabel.CENTER);jlblTitle.setFont(topicFont);jlblTitle.setForeground(Color.BLACK);jlblTitle.setBounds(50, 0, 150, 60);jframeMain.add(jlblTitle);//2、框架窗口搭建好，则需向里面开始添加内容//设置字体及其颜色、位置jlblScoreName = new JLabel("得 分", JLabel.CENTER);jlblScoreName.setFont(scoreFont);jlblScoreName.setForeground(Color.WHITE);jlblScoreName.setOpaque(true);jlblScoreName.setBackground(Color.GRAY);jlblScoreName.setBounds(250, 0, 120, 30);jframeMain.add(jlblScoreName);//3、得分区(得分名+分数)jlblScore = new JLabel("0", JLabel.CENTER);jlblScore.setFont(scoreFont);jlblScore.setForeground(Color.WHITE);jlblScore.setOpaque(true);jlblScore.setBackground(Color.GRAY);jlblScore.setBounds(250, 30, 120, 30);jframeMain.add(jlblScore);//4、提示说明区jlblTip = new JLabel("操作: ↑ ↓ ← →, 按esc键重新开始  ",JLabel.CENTER);jlblTip.setFont(explainFont);jlblTip.setForeground(Color.DARK_GRAY);jlblTip.setBounds(0, 60, 400, 40);jframeMain.add(jlblTip);//5、主游戏面板区gameBoard = new GameBoard();gameBoard.setBounds(0, 100, 400, 400);gameBoard.setBackground(Color.GRAY);gameBoard.setFocusable(true);//焦点即当前正在操作的组件，也就是移动的数字gameBoard.setLayout(new FlowLayout());jframeMain.add(gameBoard);}// 游戏面板class GameBoard extends JPanel implements KeyListener {private static final int CHECK_GAP = 10;//方格之间的间隙private static final int CHECK_SIZE = 85;//方格大小private static final int CHECK_ARC = 20;//方格弧度private Check[][] checks = new Check[4][4];private boolean isadd = true;public GameBoard() {initGame();addKeyListener(this);}private void initGame() {score = 0;for (int indexRow = 0; indexRow < 4; indexRow++) {for (int indexCol = 0; indexCol < 4; indexCol++) {checks[indexRow][indexCol] = new Check();}}// 最开始时生成两个数isadd = true;createCheck();isadd = true;createCheck();}@Overridepublic void keyPressed(KeyEvent e) {switch (e.getKeyCode()) {case KeyEvent.VK_ESCAPE:initGame();//重新开始游戏（初始化游戏）break;case KeyEvent.VK_LEFT:moveLeft();createCheck();//调用一次方法创建一个方格数字judgeGameOver();//创建后判断是否GameOver，若所有格子均满即跳出GameOverbreak;case KeyEvent.VK_RIGHT:moveRight();createCheck();judgeGameOver();break;case KeyEvent.VK_UP:moveUp();createCheck();judgeGameOver();break;case KeyEvent.VK_DOWN:moveDown();createCheck();judgeGameOver();break;default:break;//按其他键没有反应}repaint();//刷新，会自动调用paint()方法，重新绘制移动后的图}private void createCheck() {List<Check> list = getEmptyChecks();if (!list.isEmpty() && isadd) {Random random = new Random();int index = random.nextInt(list.size());Check check = list.get(index);// 2, 4出现概率3:1int randomValue = random.nextInt(4);check.value = ( randomValue % 3 == 0 || randomValue % 3 == 1) ? 2 : 4;//只有[0,4)中的2才能生成4isadd = false;}}// 获取空白方格private List<Check> getEmptyChecks() {List<Check> checkList = new ArrayList<>();for (int i = 0; i < 4; i++) {for (int j = 0; j < 4; j++) {if (checks[i][j].value == 0) {checkList.add(checks[i][j]);}}}return checkList;}//是否全部格子占满，全部占满则GameOverprivate boolean judgeGameOver() {jlblScore.setText(score + "");if (!getEmptyChecks().isEmpty()) {return false;}for (int i = 0; i < 3; i++) {for (int j = 0; j < 3; j++) {//判断是否存在可合并的方格if (checks[i][j].value == checks[i][j + 1].value|| checks[i][j].value == checks[i + 1][j].value) {return false;}}}return true;}private void moveLeft() {//找到一个非空格子后checks[i][j].value > 0，可分为三种情况处理for (int i = 0; i < 4; i++) {for (int j = 1, index = 0; j < 4; j++) {if (checks[i][j].value > 0) {//第一种情况：checks[i][j]（非第1列）与checks[i][index]的数相等，则合并乘以2，且得分增加if (checks[i][j].value == checks[i][index].value) {score += checks[i][index].value *= 2;checks[i][j].value = 0;isadd = true;} else if (checks[i][index].value == 0) {//第二种：若checks[i][index]为空格子，checks[i][j]就直接移到最左边checks[i][index]checks[i][index].value = checks[i][j].value;checks[i][j].value = 0;isadd = true;} else if (checks[i][++index].value == 0) {//第三种：若checks[i][index]不为空格子，并且数字也不相等，若其旁边为空格子，则移到其旁边checks[i][index].value = checks[i][j].value;checks[i][j].value = 0;isadd = true;}}}}}private void moveRight() {for (int i = 0; i < 4; i++) {for (int j = 2, index = 3; j >= 0; j--) {if (checks[i][j].value > 0) {if (checks[i][j].value == checks[i][index].value) {score += checks[i][index].value *= 2;checks[i][j].value = 0;isadd = true;} else if (checks[i][index].value == 0) {checks[i][index].value = checks[i][j].value;checks[i][j].value = 0;isadd = true;} else if (checks[i][--index].value == 0) {checks[i][index].value = checks[i][j].value;checks[i][j].value = 0;isadd = true;}}}}}private void moveUp() {for (int i = 0; i < 4; i++) {for (int j = 1, index = 0; j < 4; j++) {if (checks[j][i].value > 0) {if (checks[j][i].value == checks[index][i].value) {score += checks[index][i].value *= 2;checks[j][i].value = 0;isadd = true;} else if (checks[index][i].value == 0) {checks[index][i].value = checks[j][i].value;checks[j][i].value = 0;isadd = true;} else if (checks[++index][i].value == 0){checks[index][i].value = checks[j][i].value;checks[j][i].value = 0;isadd = true;}}}}}private void moveDown() {for (int i = 0; i < 4; i++) {for (int j = 2, index = 3; j >= 0; j--) {if (checks[j][i].value > 0) {if (checks[j][i].value == checks[index][i].value) {score += checks[index][i].value *= 2;checks[j][i].value = 0;isadd = true;} else if (checks[index][i].value == 0) {checks[index][i].value = checks[j][i].value;checks[j][i].value = 0;isadd = true;} else if (checks[--index][i].value == 0) {checks[index][i].value = checks[j][i].value;checks[j][i].value = 0;isadd = true;}}}}}@Overridepublic void paint(Graphics g) {super.paint(g);for (int i = 0; i < 4; i++) {for (int j = 0; j < 4; j++) {drawCheck(g, i, j);}}// GameOverif (judgeGameOver()) {g.setColor(new Color(64, 64, 64, 100));//RGBA最后一个A可以视为透明度g.fillRect(0, 0, getWidth(), getHeight());//填充矩形（游戏面板），将暗黑色填充上去g.setColor(Color.WHITE);g.setFont(topicFont);FontMetrics fms = getFontMetrics(topicFont);//FontMetrics字体测量，该类是Paint的内部类，通过getFontMetrics()方法可获取字体相关属性String value = "Game Over!";g.drawString(value, (getWidth()-fms.stringWidth(value)) / 2, getHeight() / 2);//字体居中显示}}// 绘制方格// Graphics2D 类是Graphics 子类，拥有强大的二维图形处理能力private void drawCheck(Graphics g, int i, int j) {Graphics2D gg = (Graphics2D) g;//下面两句是抗锯齿模式，计算和优化消除文字锯齿，字体更清晰顺滑gg.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);gg.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_STROKE_CONTROL, RenderingHints.VALUE_STROKE_NORMALIZE);//获取方格Check check = checks[i][j];//不同数字设置背景色gg.setColor(check.getBackground());// 绘制圆角gg.fillRoundRect(CHECK_GAP + (CHECK_GAP + CHECK_SIZE) * j,CHECK_GAP + (CHECK_GAP + CHECK_SIZE) * i,CHECK_SIZE, CHECK_SIZE, CHECK_ARC, CHECK_ARC);//绘制字体及其颜色gg.setColor(check.getForeground());gg.setFont(check.getCheckFont());// 文字测量，并对文字进行绘制FontMetrics fms = getFontMetrics(check.getCheckFont());String value = String.valueOf(check.value);//使用此图形上下文的当前颜色绘制由指定迭代器给定的文本。//getAscent()是FontMetrics中的一个方法，//getDescent() 为降部gg.drawString(value,CHECK_GAP + (CHECK_GAP + CHECK_SIZE) * j +(CHECK_SIZE - fms.stringWidth(value)) / 2,CHECK_GAP + (CHECK_GAP + CHECK_SIZE) * i +(CHECK_SIZE - fms.getAscent() - fms.getDescent()) / 2+ fms.getAscent());//让数字居中显示}@Overridepublic void keyReleased(KeyEvent e) {}@Overridepublic void keyTyped(KeyEvent e) {}}public void showView() {jframeMain.setVisible(true);}}

Main.java

public class Main {public static void main(String[] args) {new GameView().showView();}
}

三、重难点讲解

3.1 数字移动问题

数字移动是一难点，分三种情况，以moveLeft()为例
（1）按左键，若最左边是相同的，则合并

（2）若左边是空格，则直接移动到最左即可

（3）若最左边不为空格，且不相等，则看它右边是否是空格，是则移动到其旁边

3.2 绘图问题—抗锯齿

java提供的Graphics 2D，它是Graphics 子类

Graphics2D gg = (Graphics2D) g;
gg.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
gg.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_STROKE_CONTROL,RenderingHints.VALUE_STROKE_NORMALIZE);

上面这两个语句实现的功能是消除文字锯齿，字体更清晰顺滑，可以看下图没有setRenderingHint和有setRenderingHint的区别

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